齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)易地下車庫(kù)的開發(fā)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　Abstract…………………………………………………………………………….Ⅱ</p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1課題的來(lái)源及研

2、究的目的和意義1</p><p><b>　　1.2停車場(chǎng)2</b></p><p>　　1.2.1平面停車場(chǎng)3</p><p>　　1.2.2自行式立體停車庫(kù)3</p><p>　　1.2.3機(jī)械式停車庫(kù)4</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況5</p><p

3、>　　1.4研究的主要內(nèi)容7</p><p>　　1.4.1地下立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)7</p><p>　　1.4.2地下立體車庫(kù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)7</p><p>　　1.4.3地下立體車庫(kù)總體鋼結(jié)構(gòu)骨架的研究與設(shè)計(jì)7</p><p>　　1.5課題的主要技術(shù)指標(biāo)7</p><p>　　第

4、二章 地下立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)的研究及設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1地下機(jī)械立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)形式8</p><p>　　2.1.1循環(huán)式停車庫(kù)9</p><p>　　2.1.2簡(jiǎn)易升降式地下停車庫(kù)10</p><p>　　2.1.3高架倉(cāng)儲(chǔ)式地下停車庫(kù)11</p><p>　　2.2地下立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)的

5、選擇與設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.2.1框架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則11</p><p>　　2.2.2框架設(shè)計(jì)的一般要求12</p><p>　　2.2.3框架設(shè)計(jì)步驟12</p><p>　　2.3地下車庫(kù)的總體布局和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)16</p><p>　　2.4車庫(kù)提升系統(tǒng)的總體選擇和設(shè)計(jì)17</p>

6、<p>　　2.4.1螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核18</p><p>　　2.4.2螺母固定軸承的選擇21</p><p>　　2.4.3 導(dǎo)向裝置的配置21</p><p>　　2.5車庫(kù)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　2.5.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇22</p><p>　　2.5.2 齒輪傳動(dòng)參

7、數(shù)計(jì)算及尺寸確定23</p><p>　　2.5.3鏈傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算及尺寸確定26</p><p>　　2.5.4大齒輪中心軸的設(shè)計(jì)29</p><p>　　第三章 成本估算及經(jīng)濟(jì)性分析30</p><p>　　3.1鋼結(jié)構(gòu)成本估算30</p><p>　　3.2車庫(kù)建造及使用經(jīng)濟(jì)性分析31</p&g

8、t;<p>　　3.2.1建造時(shí)的經(jīng)濟(jì)性分析31</p><p>　　3.2.2使用及維護(hù)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性分析31</p><p><b>　　第四章 總結(jié)32</b></p><p><b>　　4.1結(jié)論32</b></p><p><b>　　4.2展望33<

9、/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　附錄36</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>

10、;　　1.1課題的來(lái)源及研究的目的和意義</p><p>　　隨著社會(huì)生活水平的不斷提高，大多數(shù)城市人已經(jīng)解決了“衣食住行”中的前三項(xiàng)，開始著手考慮買車，汽車進(jìn)入尋常百姓家已是指日可待的。然而在買車成為一種時(shí)尚之后，停車卻愈來(lái)愈成為一大難題。一些大城市(如北京、上海等)的土地資源特別緊張，甚至要求買車者在購(gòu)車后必須再購(gòu)買到一個(gè)停車位才能辦理汽車牌照。于是為了順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，立體停車庫(kù)的研究與開發(fā)也就變的愈加緊

11、迫。</p><p>　　最近幾年來(lái)，隨著我國(guó)汽車行業(yè)和交通道路的飛速發(fā)展，在未來(lái)的十幾內(nèi)，我國(guó)的人均轎車擁有量將會(huì)大大增加，而隨著轎車數(shù)量的增加，車庫(kù)的大量需要也成為必然。這種現(xiàn)象在我國(guó)是新的情況。而在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，車庫(kù)少與車多的矛盾已經(jīng)得到很好的解決。為解決車庫(kù)問題，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)采用不同的解決辦法。</p><p>　　有的國(guó)家和地區(qū)，為了緩解交通擁擠，采用限制車庫(kù)的建筑來(lái)限制小車的

12、增加。比如 ，香港市中心停車場(chǎng)就很少，有的地區(qū)有近萬(wàn)個(gè)單位才有不到300個(gè)車位的停車場(chǎng)。　　停車場(chǎng)、車庫(kù)的發(fā)展方向是：采用高新技術(shù)設(shè)備減少占地面積，提高空間利用率，也就是發(fā)展高層車庫(kù)；提高車庫(kù)處理能力，使車輛能安全、迅速地進(jìn)庫(kù)；降低振動(dòng)和噪聲，降低污染。　　美國(guó)于1920年建成世界上第一個(gè)用機(jī)械升降的汽車庫(kù)。到60年代立體車庫(kù)發(fā)展很快，到20世紀(jì)90年代初興起用電腦控制的自動(dòng)化立體車庫(kù)。這種車庫(kù)在德國(guó)、美國(guó)、日本已是到普及，而英國(guó)、

13、法國(guó)、瑞士、韓國(guó)等國(guó)家紛紛仿效?！　×Ⅲw車庫(kù)高達(dá)三四十米，像高塔一樣。塔口有轉(zhuǎn)盤，把車送人，每進(jìn)一車是升一位。取車時(shí)，把車號(hào)告訴管理員，通過電腦控制轉(zhuǎn)盤，把應(yīng)取的車旋轉(zhuǎn)到出口的圓盤上，把車開走，一分鐘內(nèi)完成操作。立體車庫(kù)可向地發(fā)展，深達(dá)幾十米?！　×Ⅲw停車車庫(kù)優(yōu)點(diǎn)是，停車容量大，占地面積小，利用效率高；全自動(dòng)化省力省時(shí)間；安全可靠，耗能少，不用強(qiáng)大的照明設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備；造價(jià)低，收回成本周期短。　　日本開發(fā)一種機(jī)動(dòng)靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、適

14、合于不同地形、特別是適合于家庭使用雙層停車設(shè)備，是用鍍鎳</p><p>　　近年來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)量不斷增加，汽車保有量更是急劇上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年汽車產(chǎn)量為157.8萬(wàn)輛，汽車保有量為1100萬(wàn)輛，其中轎車約400萬(wàn)輛;2000年我國(guó)轎車保有量接近440萬(wàn)輛，2002年我國(guó)轎車保有量接近500萬(wàn)輛，到2005年我國(guó)轎車保有量將達(dá)到1040萬(wàn)輛，平均每年增長(zhǎng)80萬(wàn)輛(據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，2002年轎車實(shí)際銷售120萬(wàn)輛

15、)，而2010年轎車保有量將達(dá)到2000萬(wàn)輛，平均每年增長(zhǎng)200萬(wàn)輛。如此數(shù)量的汽車主要集中在城市，將給城市停車泊位帶來(lái)巨大的壓力。如果全部露天平面停放，假設(shè)普通轎車的尺寸為4.5(長(zhǎng))X 1.8(寬)，則每輛轎車所需要的最小停車位面積為19.2 m2。目前的500萬(wàn)輛車將會(huì)占用9600萬(wàn)m2(即14.4萬(wàn)畝)的土地。相反，如果改為地下停放，特別是多層地下立體車庫(kù)，車的占用土地面積將會(huì)大為降低，然而，目前只有很少城市建立了少數(shù)地下立體停

16、車庫(kù)，而大多數(shù)汽車則停放在露天停車場(chǎng)，甚至是占道停放。這樣，一方面，在寸土寸金的大城市，設(shè)立露天停車場(chǎng)，是對(duì)有限土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi):另一方面，汽車占道停放又造成城市交通擁堵，汽車被盜、被撞現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，市容環(huán)境極差。因此，</p><p><b>　　1.2停車場(chǎng)</b></p><p>　　所謂停車場(chǎng)，就是專門規(guī)劃出來(lái)用作汽車集中停放的場(chǎng)地目。前的停車場(chǎng)主要有三種形

17、式:一是平面停車場(chǎng)，二是自行式立體停車庫(kù)，三是機(jī)械式停車庫(kù)。</p><p>　　1.2.1平面停車場(chǎng)</p><p>　　平面停車場(chǎng)，主要是要求有足夠的土地資源，然后進(jìn)行一定的停車位及進(jìn)出口的劃分，每排停車位都需要留有進(jìn)出車道，每個(gè)停車位的占地面積隨停車位與進(jìn)出通道的夾角不同而變化，具體情況見表1.1。平面停車場(chǎng)對(duì)技術(shù)的要求很少，適應(yīng)于土地寬松的郊區(qū)或者停車數(shù)量不大的小區(qū)的地下停車場(chǎng)，但

18、是它對(duì)土地資源的利用率特別低。</p><p>　　表1.1各種停車形式的面積指標(biāo)</p><p>　　1.2.2自行式立體停車庫(kù)</p><p>　　線型或曲線型坡道駛上所要停放的樓層。這種車庫(kù)停車位很多，能停放幾百兩轎車，車輛進(jìn)出頻繁，故庫(kù)址應(yīng)該選在道路通暢、交通便捷的地方，自行式立體停車庫(kù)的出入口部應(yīng)有較寬暢的緩沖帶，避免直接建造在交通干道邊和干道的交叉路口，

19、層數(shù)不宜過高，一般不超過五層。</p><p>　　自行式立體停車庫(kù)中車輛的存取都是由駕駛員自己駕駛車輛完成，車庫(kù)中要有車輛進(jìn)出的通道，同時(shí)還要有車輛上下的坡道，并且在坡道上進(jìn)出車通道要分開，這樣就降低對(duì)土地的利用率。但是與平面停車場(chǎng)相比，自行式立體停車庫(kù)對(duì)土地資源的利用率提高很多。不過駕駛員需要駕駛汽車尋找車位并停下，特別是還要駕車上下曲線坡道，增加了駕駛員的存取車的工作量和工作時(shí)間，而且坡道行駛的危險(xiǎn)性比較大

20、，同時(shí)需要比較大的土地面積，這就影響了此種車庫(kù)的選址。況且自行式立體停車庫(kù)容童大，造型簡(jiǎn)單，噪聲大，有大量廢氣排出，必須考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，尤其是不能建立在學(xué)校、住宅和醫(yī)院附近。</p><p>　　1.2.3機(jī)械式停車庫(kù)</p><p>　　為了解決多層立體停車庫(kù)駕駛員駕車上下坡道的問題，20世紀(jì)60年代國(guó)外出現(xiàn)了一種早期機(jī)械式停車庫(kù)，取消了曲線坡道，汽車上下由升降電梯解決，然而水

21、平運(yùn)輸仍然由駕駛員來(lái)駕駛。取車時(shí)，駕駛員跟隨電梯一起上去，到了樓層后駕駛員駕車離開電梯找車位停下，然后駕駛員坐人梯下樓:相反，取車時(shí)，駕駛員先坐人梯上樓，然后開車到電梯口等候電梯，人車隨電梯一起下樓。這種車庫(kù)最大的缺點(diǎn)是，駕駛員在取車等電梯時(shí)，一方面等候時(shí)間不定:另一方面，汽車處于慢速狀態(tài)，尾氣污染特別嚴(yán)重。這樣，雖然解決了坡道行駛問題，卻帶來(lái)其它問題，而且面積和體積的節(jié)省并不十分明顯。</p><p>　　到了

22、20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，停車庫(kù)逐漸向全機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展，機(jī)械式停車庫(kù)便應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)械式停車庫(kù)是利用機(jī)械設(shè)備提高單位面積停車數(shù)量的停車方式，分為運(yùn)送器和停車位兩部分。運(yùn)送器是機(jī)械停車設(shè)備中裝載并運(yùn)送汽車的部件總稱，包括托架、托板、臺(tái)車等。停車位是車庫(kù)中為停放汽車而劃分的停車空間或機(jī)械停車設(shè)備中停放汽車的部件，它由車輛本身的尺寸加四周必須的距離組成。這樣的車庫(kù)就把每輛車的停車面積和空間盡可能壓縮到最小，車庫(kù)實(shí)際上成為一種

23、停放車輛的容器，充分發(fā)揮了機(jī)械停車庫(kù)的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，隨著電腦智能化管理和自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了智能全自動(dòng)機(jī)械停車庫(kù)，更加提高了土地利用率。</p><p>　　機(jī)械式停車庫(kù)按其停放形式的不同可分為地下機(jī)械立體停車庫(kù)和復(fù)式停車庫(kù)。復(fù)式停車庫(kù)上下只有兩三層，利用機(jī)械設(shè)備汽車在貨架上可以上下重疊放置，車庫(kù)內(nèi)有車道和人員停留。機(jī)械地下立體停車庫(kù)的室內(nèi)沒有人員停留，車輛的存取是全自動(dòng)的，這種車庫(kù)是最節(jié)省

24、土地資源和自動(dòng)化程度最高的，其具體優(yōu)點(diǎn)如下:</p><p>　　一、防盜:現(xiàn)有車房容易被撬，防盜性能較差，本車庫(kù)將車輛潛人地下倉(cāng)后，車庫(kù)外表沒有門和鎖，不給盜賊留有可乘之機(jī)，可遠(yuǎn)程控制升降裝置電源、控制總電源，確保防盜性能更加安全可靠。</p><p>　　二、保溫性能:尤其是寒冷地區(qū)通常在冬季需要供暖，無(wú)形浪費(fèi)能源。本車庫(kù)直接利用地下自然恒溫起到冬暖夏涼的作用，在零下幾十度的低溫地區(qū)，

25、都能保持在零度以上。機(jī)動(dòng)車零度以上無(wú)需加熱，可直接起動(dòng)使用，既省油、省事，又減少了機(jī)械部件的無(wú)謂磨損，在炎熱地區(qū)還可以起到降溫作用。</p><p>　　三、一庫(kù)多用:本車庫(kù)可在不存放車輛時(shí)，存放物品和其它怕凍怕熱等用品，對(duì)于物品可以起到保質(zhì)作用。</p><p>　　四、軍事應(yīng)用:這種車庫(kù)不但能在民間市內(nèi)使用，同時(shí)可利用在軍事上。軍事上的應(yīng)用不但能起到上述作用，它還可以起到一定的隱蔽作用

26、，這一點(diǎn)不能不說是有益軍事的作用的一個(gè)特別設(shè)置。</p><p>　　五、造價(jià):地下升降車庫(kù)成本大大低于地上車庫(kù)造價(jià)，如多層使用，成本更加低廉。</p><p>　　六、投資效益:一臺(tái)地下升降車庫(kù)造價(jià)2.5萬(wàn)左右，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)利潤(rùn)也可達(dá)萬(wàn)元以上，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)利潤(rùn)效益會(huì)更加可觀。</p><p>　　七、社會(huì)效益:本車庫(kù)可以起到環(huán)保、美化城市的作用，利用空閑地段

27、節(jié)省土地資源讓用戶體會(huì)到利用大自然恒溫給人們帶來(lái)的方便與實(shí)惠。對(duì)于儲(chǔ)存、防盜、保溫、綠化、節(jié)能、利用地下等優(yōu)點(diǎn)將產(chǎn)生多方面的社會(huì)效益。</p><p>　　綜上所述，本課題中的車庫(kù)形式選擇為機(jī)械立體車庫(kù)，以求研究開發(fā)一種占地面集小、自動(dòng)化程度高、安全高效的停車系統(tǒng)。</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況</p><p>　　近年來(lái)世界各國(guó)汽車保有量都急劇增加，在

28、給人們帶來(lái)極大方便的同時(shí)也給社會(huì)帶來(lái)了新的問題是安全有序的存放問題。這一點(diǎn)引起了各國(guó)的重視，均拿出資金資助這一課題的研究。尤其是那些人口多、土地相對(duì)較少的國(guó)家和地區(qū)一如日本、韓國(guó)以及我國(guó)的香港等地區(qū)</p><p>　　立體停車設(shè)備在國(guó)外尤其是在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)發(fā)展己有30多年的歷史，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為成熟，發(fā)展較快的有日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、美國(guó)、韓國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣等。尤其是日本，從1962年研制出第一臺(tái)立

29、體停車設(shè)備以來(lái)，至今已經(jīng)開發(fā)、生產(chǎn)出九大類近百個(gè)品種的立體停車設(shè)備，擁有停車設(shè)備制造企業(yè)100多家，車庫(kù)設(shè)備年增長(zhǎng)率達(dá)30%;臺(tái)灣擁有停車設(shè)備制造企業(yè)268家，產(chǎn)量幾乎兩年翻一翻;韓國(guó)現(xiàn)在擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家，主要通過引進(jìn)日本技術(shù)和自我開發(fā)，每年車庫(kù)設(shè)備以30%的速度發(fā)展。我國(guó)機(jī)械式立體停車設(shè)備的早期開發(fā)工作開始于80年代中期，1992年以后得到較快發(fā)展。而真正有起色則是近幾年的事情，因此還處在發(fā)展初期我國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備早期開

30、發(fā)工作從八十年代中期就開始了，從1992年以后得到了較快的發(fā)展。大多數(shù)企業(yè)是近幾年發(fā)展起來(lái)的，應(yīng)當(dāng)說，還處于剛剛起步的階段，時(shí)間雖短，但也取得了很大的進(jìn)步，具體情況如下:</p><p>　　生產(chǎn)能力:1996年以前一共才提供了近4000個(gè)泊位，現(xiàn)有能力已達(dá)年產(chǎn)1萬(wàn)個(gè)泊位;</p><p>　　品種方面:已能提供垂直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式、平面移動(dòng)式、升降橫移式、垂直升降式等多種型式，有些還申

31、請(qǐng)了專利。另外還發(fā)展了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、咪表等配套設(shè)備;</p><p>　　產(chǎn)品覆蓋面:已為北京、天津、上海、杭州、西安、廣州、深圳、重慶、成都、武漢、長(zhǎng)沙、太原、徐州、昆明等10多個(gè)城市提供了各式機(jī)械式停車設(shè)備及部分配套設(shè)備；</p><p>　　企業(yè)數(shù):1982年以前我們還沒有生產(chǎn)企業(yè)，1998年我們統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)有研究、開發(fā)或生產(chǎn)機(jī)械停車設(shè)備及配套產(chǎn)品的單位已有180多家，還有不

32、少企業(yè)正在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向這一行業(yè)。我們生產(chǎn)的機(jī)械式地下停車設(shè)備已開始出口日本、臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)。但是，機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)應(yīng)當(dāng)說是一個(gè)新興的行業(yè)，我們的發(fā)展還處于剛剛起步階段，從行業(yè)本身來(lái)分析，還存在很多問題:</p><p>　　1）生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展的需要;</p><p>　　2）沒有具有一定規(guī)模的企業(yè)，現(xiàn)有能力最大的也就是年產(chǎn)1000個(gè)泊位;</p>

33、<p>　　3）自主開發(fā)能力弱，目前大多是仿效國(guó)外技術(shù)或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)的，缺乏自主開發(fā)能力，缺乏對(duì)品種、材料、工藝、功能、安全等方面適合國(guó)情的研究，產(chǎn)品雖在市場(chǎng)上銷售了，但國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏安全認(rèn)證，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性難以得到保證。</p><p>　　因此，我們應(yīng)該大力開發(fā)機(jī)械式地下立體停車設(shè)備，以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　1

34、.4研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本文在查閱國(guó)內(nèi)外大量資料的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單有效而實(shí)用的地下立體停車庫(kù)系統(tǒng)。從理論上對(duì)地下立體停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并完成了對(duì)地下立體車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)、存取車的形式及整體控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容如下:</p><p>　　1.4.1地下立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)</p><p>　　分析了目前國(guó)內(nèi)外同類立體車庫(kù)

35、結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，在對(duì)可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及技術(shù)可行性分析比較的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套性能相對(duì)優(yōu)良的立體車庫(kù)系統(tǒng)。</p><p>　　1.4.2地下立體車庫(kù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)</p><p>　　通過比較現(xiàn)存同類地下立體車庫(kù)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，從技術(shù)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，采用齒輪—滾子鏈—螺旋三級(jí)傳動(dòng)，能自鎖的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這樣，一方面，可以使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用一個(gè)電動(dòng)機(jī)動(dòng)力源;動(dòng)力源來(lái)源方便可靠，另一方面，傳動(dòng)機(jī)

36、構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，進(jìn)一步降低了重量。經(jīng)濟(jì)上開支大大減少。</p><p>　　1.4.3地下立體車庫(kù)總體鋼結(jié)構(gòu)骨架的研究與設(shè)計(jì)</p><p>　　通過類比，設(shè)計(jì)了立體車庫(kù)的鋼結(jié)構(gòu)骨架，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)骨架進(jìn)行了變形分析。驗(yàn)證設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)在滿足剛度和強(qiáng)度要求下。進(jìn)一步降低材料的消耗車庫(kù)整體重量，提高車庫(kù)的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　1.5課題的主要技術(shù)指標(biāo)

37、</p><p>　　車庫(kù)形式:齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)易式地下車庫(kù)</p><p>　　整體升降速度:2/min(矢量控制)</p><p>　　框架尺寸:5.4m (L) X 2.3 m (W) </p><p>　　層凈高：1.7m(H)</p><p>　　最大容車重量:4000kg</p><p>

38、<b>　　最大容車數(shù)量:2輛</b></p><p>　　第二章 地下立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)的研究及設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1地下機(jī)械立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　現(xiàn)有的地下機(jī)械式立體車庫(kù)按照其機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方式的不同主要可分為:循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式和高架倉(cāng)儲(chǔ)式三種</p><p>　　2.1.1循環(huán)式停車庫(kù)

39、</p><p>　　循環(huán)式停車庫(kù)是水車原理、巨輪原理、連續(xù)鏈原理及傳送帶原理的結(jié)合，汽車放在托板上，以電機(jī)作為動(dòng)力源，通過齒輪傳動(dòng)，用鏈條傳遞動(dòng)力，帶動(dòng)所有車位移動(dòng)。主要特點(diǎn)是車位移動(dòng)，存取一輛車時(shí)整個(gè)系統(tǒng)都要一起移動(dòng)，把需要的車位移動(dòng)到出入口，這樣對(duì)能量的損耗比較大而且又易磨損機(jī)械部分，而且噪聲比較大。循環(huán)式停車庫(kù)包括垂直循環(huán)式和水平循環(huán)式兩種，它們的原理簡(jiǎn)圖分別見圖2.1和圖2.2 。</p>

40、<p>　　圖2.1垂直循環(huán)立體車庫(kù)原理簡(jiǎn)圖</p><p>　　1.停車位2.環(huán)形鏈條</p><p>　　圖2.2水平循環(huán)立體車庫(kù)原理簡(jiǎn)圖.</p><p>　　1.停車位2.環(huán)形鏈條</p><p>　　圖2.3多層水平循環(huán)立體車庫(kù)原理簡(jiǎn)圖.</p><p>　　I.停車位2.層間升降器</p&

41、gt;<p>　　垂直循環(huán)式停車庫(kù)，指帶動(dòng)汽車托板運(yùn)動(dòng)的環(huán)形鏈條作垂直循環(huán)升降，停車托板懸掛在鏈條上，所有的重量都支承在上端的支承架上。整個(gè)系統(tǒng)在微機(jī)的控制下，取車時(shí)，把所要取的汽車?？吭诔隹诘膶用嫔希孳嚂r(shí)，則把最近的空車位移到入口的層面上。這種方式優(yōu)點(diǎn)是，占地較少，空間利用率高，出入口可以設(shè)在車庫(kù)的上部、中部或下部。</p><p>　　多層水平循環(huán)式停車庫(kù)，原理簡(jiǎn)圖見圖2.3，其運(yùn)送器呈多層配

42、置，并作循環(huán)移動(dòng)，在任意兩層運(yùn)送器的兩端之間，由運(yùn)送器的升降形成層間循環(huán)運(yùn)行。這種停車方式用于樓房的地下室中最為合適，車位可以占滿整個(gè)地下室的空間，停車位依靠機(jī)械運(yùn)動(dòng)作上下左右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)升降機(jī)進(jìn)出車庫(kù)，完全不必另設(shè)車道，比較節(jié)省時(shí)間和空間。</p><p>　　2.1.2簡(jiǎn)易升降式地下停車庫(kù)</p><p>　　簡(jiǎn)易升降式地下停車庫(kù)，借用成熟的電梯技術(shù)，使汽車平穩(wěn)的在各層上下運(yùn)行。與循環(huán)式停

43、車庫(kù)相反，電梯式停車庫(kù)停車位是固定的，汽車的存放通過電梯系統(tǒng)上下升降到地表面到停車位前，進(jìn)行存放。庫(kù)區(qū)內(nèi)無(wú)人進(jìn)入，能防止人為的汽車丟失和破壞.電梯式停車庫(kù)具有極高的土地利用率。車庫(kù)存取方便快捷，縮短出入庫(kù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)迅速存取車。車庫(kù)可獨(dú)立建造，而且其封閉的面不妨礙行走。如停車泊位需求較大時(shí)，此種車庫(kù)又可橫向或縱向拼接。</p><p>　　2.1.3高架倉(cāng)儲(chǔ)式地下停車庫(kù)</p><p>　　

44、高架倉(cāng)儲(chǔ)式地下停車庫(kù)是由停車位與升降裝置立體組合而成的停車設(shè)備，升降裝置可整橫向移動(dòng)或升降裝置的搬運(yùn)器可整體橫向移動(dòng)，停車位就在升降裝置升降道的兩側(cè)。它采用機(jī)械傳送設(shè)備傳送汽車，為電梯附加行走機(jī)械而成，最早出現(xiàn)在美國(guó)，在一個(gè)建筑層里疊置2~3層存放車輛的車位，可放車100輛以上。隨著科技的發(fā)展，高架倉(cāng)儲(chǔ)式停車庫(kù)出現(xiàn)了全智能的形式，采用一個(gè)機(jī)器人(可行走式電梯、來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的存取。與前兩種車庫(kù)相比，土地利用率不高，而且高架倉(cāng)儲(chǔ)式車庫(kù)如果采用

45、全智能方式則造價(jià)比較高;如果不采用全智能方式則會(huì)降低效率。不過這種車庫(kù)的可靠性和安全性較高，而且適合把己經(jīng)建成的單層停車庫(kù)改造成2~3層的機(jī)械停車庫(kù)。</p><p>　　2.2地下立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　通過上面的比較可以看出，簡(jiǎn)易電梯式地下停車庫(kù)是一種綜合性能比較優(yōu)良的車庫(kù)，機(jī)械化程度最高，具有廣闊的發(fā)展前景，因此選擇簡(jiǎn)易地下電梯升降式停車庫(kù)作為本課題的基本

46、形式。</p><p>　　2.2.1框架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則</p><p>　　本車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)骨架支撐停放車輛載荷和分擔(dān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)載荷的作用，因此對(duì)車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)骨架框架進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析就顯得特別重要。</p><p>　　框架的設(shè)計(jì)主要應(yīng)該保證剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。</p><p><b>　　a .剛度 </b></

47、p><p>　　評(píng)定大多數(shù)框架工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度，例如在機(jī)床中床身的剛度決定著機(jī)床生產(chǎn)率和產(chǎn)品精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合情況和它的工作性能；薄板軋機(jī)的框架剛度直接影響鋼板的精度等。</p><p><b>　　b.強(qiáng)度</b></p><p>　　強(qiáng)度是評(píng)定重載框架工作性能的基本準(zhǔn)則?？蚣艿膹?qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的可

48、能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來(lái)校核其靜強(qiáng)度。此外還要校核其疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　框架的強(qiáng)度和剛度都需要從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面來(lái)考慮。動(dòng)剛度是衡量框架抗震能力的指標(biāo)，而提高框架抗震性能應(yīng)從提高框架構(gòu)件的靜剛度、控制固有頻率、加大阻尼等方面著手。提高靜剛度和控制固有頻率的途徑是：合理設(shè)計(jì)框架構(gòu)件的截面形狀和尺寸，注意框架的整體剛度與局部剛度的匹配等。</p><p><

49、;b>　　c．穩(wěn)定性</b></p><p>　　框架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)問題。穩(wěn)定性是保證框架正常工作的基本條件，必須加以校核。</p><p>　　2.2.2框架設(shè)計(jì)的一般要求</p><p>　　（1）在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，框架的重量應(yīng)要求輕、成本低。</p><p&g

50、t;<b>　?。?）抗震性好。</b></p><p>　?。?）由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最小。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工。</p><p>　　（5）結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件。</p><p>　?。?）有導(dǎo)軌的框架要求導(dǎo)軌面受力合

51、理、耐磨性良好。</p><p>　　2.2.3框架設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　A．初定框架的形狀和尺寸</p><p>　　地下立體停車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)承載框架與外表裝飾材料構(gòu)成地下停車庫(kù)主體。鋼結(jié)構(gòu)由底部、中部和頂部結(jié)構(gòu)架組成。底部為承載一個(gè)車輛載荷和傳動(dòng)裝置之用，載荷最大，中部為標(biāo)準(zhǔn)層，用來(lái)停放車輛，它由標(biāo)準(zhǔn)單元組成，可以根據(jù)車庫(kù)容量來(lái)適當(dāng)加減層數(shù)，底部和中部都采用

52、熱軋槽鋼和4mm厚的熱軋薄板焊接而成。頂部用來(lái)安裝蓋板和導(dǎo)向裝置之用，無(wú)承載車位，故無(wú)需裝配薄板。</p><p>　　本車庫(kù)設(shè)計(jì)容量為2輛，只需一層停車標(biāo)準(zhǔn)單元即可，總高度為，立柱選擇4根型號(hào)為16a（GB707-88）槽鋼，材料為Q235A，長(zhǎng)邊角布置。由于焊接框架具有強(qiáng)度高，剛度大，生產(chǎn)周期短，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，底層托架和中層托架為焊接件，頂層為裝配件，其余鋼結(jié)構(gòu)分段制造，用高強(qiáng)度螺栓在現(xiàn)場(chǎng)拼裝。<

53、/p><p>　　底層和中層托架邊框選用14a槽鋼，其余均用10號(hào)槽鋼，材料全部選用Q235A，和熱軋金屬板焊接而成。底部承載大鏈輪、螺母和軸承座的地方，側(cè)面開孔，要求材料性質(zhì)強(qiáng)于其他位置的鋼材，選用14a槽鋼，懸掛電機(jī)、張緊輪地方的槽鋼腹部開孔，均用10號(hào)槽鋼，懸掛張緊輪槽鋼開長(zhǎng)孔，方便調(diào)整張緊輪的安裝?？蚣苡伤袖摬暮附佣?。</p><p>　　頂蓋用不等邊角鋼110×70&#

54、215;6,長(zhǎng)5798mm和不等邊角鋼110×70×6,長(zhǎng)3080mm托住用塑料板或木板封裝55 mm厚隔熱保暖材料和14a槽鋼上附厚度為5mm的花紋板裝配而成。與頂部槽鋼采用鉸鍵形式連接，這樣連接的優(yōu)點(diǎn)在于減小了框架上升或下降時(shí)候的震動(dòng)，運(yùn)行更穩(wěn)定，使頂蓋蓋的更緊。</p><p><b>　　B．鋼結(jié)構(gòu)的焊接</b></p><p>　　設(shè)計(jì)焊

55、接結(jié)構(gòu)時(shí)，一方面要考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和工作條件等性能要求，另一方面還要考慮到焊接工藝的特點(diǎn)，已使用簡(jiǎn)便可靠的工藝獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。因此，在滿足工作性能要求的條件下，應(yīng)選用可焊性較好的材料來(lái)制造焊接結(jié)構(gòu)件。</p><p>　　本設(shè)計(jì)焊接方法使用埋弧自動(dòng)焊，這種焊接方法的優(yōu)點(diǎn)是焊接質(zhì)量穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好，節(jié)省金屬材料，勞動(dòng)條件較好。焊接件可在各種載荷下工作，要求焊縫堅(jiān)固緊密，生產(chǎn)率高。</p><p&g

56、t;　　根據(jù)焊條的選擇原則，查文獻(xiàn)【8】，選用E4320焊條，熔敷金屬的σb為420MPa，σs為330MPa,δs為22%，氧化鐵型。焊縫坡口是V型或Y型，焊縫要平整、沒有虛焊。</p><p><b>　　C．變形分析</b></p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)受力主要包括:鋼結(jié)構(gòu)本身自重，結(jié)構(gòu)架上各停車位的車輛重量，提升系統(tǒng)制動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力，驅(qū)動(dòng)裝置的重力，它們以集中

57、或均布方式作用。</p><p>　　由于車庫(kù)的實(shí)際受力情況很復(fù)雜，必須對(duì)它進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化和假設(shè)后才能進(jìn)行進(jìn)一步的受力分析，基本假設(shè)如下:</p><p>　?。?）停車庫(kù)單獨(dú)建立，不與其它建筑物相接；</p><p>　?。?）不計(jì)由于結(jié)構(gòu)陰面與陽(yáng)面溫差引起的熱應(yīng)力；</p><p>　?。?）整體結(jié)構(gòu)無(wú)初始變形和缺陷；</p>

58、<p>　?。?）按可能是最危險(xiǎn)的x, y方向計(jì)算載荷；</p><p>　　該立體車庫(kù)承載框架是調(diào)整好尺寸后點(diǎn)焊接起來(lái)的，此種結(jié)構(gòu)可看作梁?jiǎn)卧M(jìn)行分析處理。</p><p>　　底層梁的截面上的應(yīng)力為</p><p><b>　　（2.1）</b></p><p>　　查文獻(xiàn)【4】表12-2得許用應(yīng)力&l

59、t;/p><p><b>　　梁滿足強(qiáng)度條件。</b></p><p>　　作用于柱端的彎矩（）</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)【15】公式2-12</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　　式中 </b></p&g

60、t;<p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　值亦可根據(jù)查文獻(xiàn)【15】表2-2得

61、到</p><p><b>　　代入數(shù)值求得</b></p><p>　　查文獻(xiàn)【15】表12-2得許用應(yīng)力</p><p><b>　　柱滿足強(qiáng)度要求</b></p><p><b>　　穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)件截面對(duì)構(gòu)件的回轉(zhuǎn)半

62、徑</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)【15】公式3-4</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度 （2.8）</p><p>　　結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)系比 （2.9）</p><p>　

63、　結(jié)構(gòu)件許用長(zhǎng)系比 （查文獻(xiàn)【12】表3-1）</p><p><b>　　≤</b></p><p><b>　　穩(wěn)定性滿足條件</b></p><p>　　綜上所述，框架剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性均滿足使用條件，可以使用。</p><p><b>　　D．重量估算</b

64、></p><p>　　框架總重量=底層托架+中層托架+頂部框架+立柱重量+頂蓋重量，因?yàn)榻M成材料均為熱扎槽鋼，理論重量可通過文獻(xiàn)【3】附錄2型鋼表中查出，10號(hào)槽鋼的理論重量為，14a號(hào)槽鋼的理論重量為，16a號(hào)槽鋼的理論重量為。查文獻(xiàn)【8】表1—52得：厚度為5㎜的花紋板的重量為31.44㎏/㎡</p><p>　　故

65、 （2.10）</p><p>　　經(jīng)計(jì)算得框架自重約為5086.19kg</p><p>　　2.3地下車庫(kù)的總體布局和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2．3a 地下車庫(kù)布置簡(jiǎn)圖</p><p>　　1．槽鋼 2．導(dǎo)向裝置 3．螺旋副4．停車位</p><p>　　本車庫(kù)布置簡(jiǎn)圖見圖2.3a。本車庫(kù)采用出

66、入口不在一起的方式，減少了車輛出入庫(kù)時(shí)間，提高了取車效率和安全性。</p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)采用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪—滾子鏈—螺旋三級(jí)傳動(dòng)。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖見圖2.3b。</p><p>　　圖2．3b車庫(kù)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　1．電動(dòng)機(jī)2．齒輪傳動(dòng)3．鏈傳動(dòng)4．螺旋副</p><p>　　2.4車庫(kù)提升系統(tǒng)的總體選擇和設(shè)計(jì)<

67、;/p><p>　　因?yàn)樘嵘龣C(jī)構(gòu)采用螺旋傳動(dòng)，螺旋傳動(dòng)一般是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，或反過來(lái)將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)進(jìn)行能量和力的傳遞。螺旋傳動(dòng)按螺紋間摩擦狀態(tài)又可分為滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)螺旋與靜壓螺旋三大類，滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，傳動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠，并且能自鎖，最主要是成本低廉，廣泛用于傳導(dǎo)螺旋及傳力螺旋。滾動(dòng)螺旋雖然傳動(dòng)效率高，工作壽命長(zhǎng)，具有很好的高速性能，但是不能自鎖，抗沖擊振動(dòng)性能較差，

68、而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于維護(hù)及維修成本高。靜壓螺旋一般用于精密機(jī)床進(jìn)給及分度機(jī)構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋，定位精度高，承載能力大，剛度大，抗振性好，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，安裝調(diào)整較困難，需要一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定、過濾要求較高的供油系統(tǒng)，而且不能夠自鎖。</p><p>　　綜上所述，根據(jù)本題目要求，選擇滑動(dòng)螺旋。滑動(dòng)螺旋的螺紋通常為梯形、鋸齒形及矩形三種，其中梯形螺紋應(yīng)用最廣。鋸齒形螺紋主要用于單向受力。矩形螺紋雖傳動(dòng)效率高，

69、但加工困難，而且強(qiáng)度較低，應(yīng)用較少。</p><p>　　2.4.1螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　對(duì)于傳導(dǎo)螺旋，起主要失效形式主要由于磨損而產(chǎn)生的過大間隙或者變形造成的精度下降。螺桿材料應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。</p><p>　?。?）選擇材料和許用應(yīng)力</p><p>　　螺桿材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，，由表12-1-10可得&

70、lt;/p><p>　　，手動(dòng)可取 （2.11）</p><p>　　螺母材料選ZCuAl10Fe3。由表12-1-10可得</p><p>　　，取 （2.12）</p><p>　?。?（2-13）</p>

71、<p>　　因?yàn)樯仙俣葹?，即，屬于低速?jí)，由表12-1-9查得</p><p><b>　?。?.14）</b></p><p><b>　　（2）螺桿中徑計(jì)算</b></p><p>　　按耐磨性計(jì)算螺紋中徑由表12-1-4中公式（1），取， ≥

72、 （2.15）</p><p>　　按剛度及穩(wěn)定性要求實(shí)際選</p><p>　　,,標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋，中等精度，螺旋副標(biāo)記為（由）。螺母高度 （2.16）</p><p>　　取。則螺紋圈數(shù) （2.17）</p><p>&

73、lt;b>　?。?）自鎖性驗(yàn)算</b></p><p>　　由于系單頭螺紋，導(dǎo)程故螺紋升角為</p><p><b>　?。?.18）</b></p><p>　　由表12-1-7鋼對(duì)青銅取0.09，可得</p><p><b>　?。?.19）</b></p>&l

74、t;p><b>　　故自鎖可靠。</b></p><p><b>　　（4）螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　由表12-1-3，螺紋摩擦力矩</p><p><b>　　(2.20)</b></p><p>　　代入表12-1-4之式（4）得

75、 </p><p><b>　　(2.21)</b></p><p>　　（5）螺母螺紋強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿故只算螺紋強(qiáng)度即可。</p><p>　　由表12-1-4得，牙根寬度 (2.22)</p><p&g

76、t;　　基本牙型高。代入表12-1-4中的（7）式及（8）式有</p><p><b>　　(2.23)</b></p><p><b>　　(2.24)</b></p><p>　?。?）螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　因?yàn)閱螌訉觾舾邽?700mm,絲杠固定出的長(zhǎng)度應(yīng)為</p>

77、<p>　　取為, (2.25)</p><p>　　絲杠長(zhǎng)度為 (2.26)</p><p>　　由表12-1-4，。 (2.27)</p><p>　　絲杠上下兩端固定從表12-1-5可得。</p>

78、<p>　　按表12-1-4中式（9）計(jì)算臨界載荷，可得</p><p>　?。ㄊ街校輻U材料的彈性模量，對(duì)于鋼） (2.28)</p><p>　　故穩(wěn)定性滿足。 (2.29)</p><p>　?。?）螺旋副效率計(jì)算</p><p&

79、gt;　　由表12-1-4中式（17）并使軸承效率為0.95時(shí)，</p><p><b>　　（2.30）</b></p><p><b>　?。?）絲杠剛度驗(yàn)算</b></p><p>　　軸向載荷使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形</p><p><b>　?。?.31）</b></p

80、><p>　　轉(zhuǎn)矩使導(dǎo)程產(chǎn)生的變形</p><p><b>　?。?.32）</b></p><p>　?。ā輻U危險(xiǎn)截面的極慣性矩，；—螺桿材料的切變模量，對(duì)于鋼）</p><p><b>　　導(dǎo)程的總變形量</b></p><p><b>　?。?.33）</

81、b></p><p>　　則螺桿每米長(zhǎng)的允許螺距變形量 （2.34）</p><p>　　查表12-1-6，精度等級(jí)為7時(shí)為，在允許值以內(nèi)。</p><p><b>　　（9）橫向振動(dòng)驗(yàn)算</b></p><p>　　對(duì)于鋼制螺桿 （2.35）</p><p>　　

82、螺旋副螺母轉(zhuǎn)速 （2.36）</p><p>　　≤ 在允許值范圍內(nèi)</p><p>　　以上步驟中所用公式及查得的值均出自文獻(xiàn)【10】。</p><p>　　2.4.2螺母固定軸承的選擇</p><p>　　螺母配合軸承處外徑選為，由于絲杠剛性較大，承受徑向負(fù)載及徑向和軸向同時(shí)

83、作用的聯(lián)合負(fù)載，根據(jù)文獻(xiàn)【9】因此選用單列向心球軸承，型號(hào)，軸承參數(shù)如下：</p><p>　　內(nèi)徑，外徑，厚度，軸承座的外徑</p><p>　　2.4.3 導(dǎo)向裝置的配置</p><p>　　這是一種引導(dǎo)縱向運(yùn)動(dòng)的框架導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置安裝在框架縱向外露槽鋼的外側(cè)設(shè)立的槽鋼上面，該裝置由導(dǎo)向輪軸，軸承，本體，以及導(dǎo)向支座組成，用螺釘固定在外側(cè)槽鋼的上游，外側(cè)槽鋼

84、是固定在墻體上的。這樣，框架會(huì)在這四個(gè)上游導(dǎo)向裝置的約束下運(yùn)動(dòng)，防止了框架在運(yùn)行期間的橫向位置偏移，從而提高了框架運(yùn)行的穩(wěn)定性。</p><p>　　2.5車庫(kù)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇</p><p>　　車庫(kù)運(yùn)行性能的好壞，在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能的優(yōu)劣。地下立體車庫(kù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選取參照目前成熟的電梯驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)

85、提升系統(tǒng)的起動(dòng)加速、平穩(wěn)運(yùn)行以及制動(dòng)減速起著控制作用，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的好壞直接影響提升系統(tǒng)的起動(dòng)、制動(dòng)減速度和平層精度。目前用于電梯的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有:交流變極調(diào)速電機(jī)、交流變壓調(diào)速電機(jī)、變頻變壓調(diào)速電機(jī)以及直流電機(jī)。直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)和檢查工作比較困難，而交流電機(jī)幾乎全部是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便的異步電機(jī)，因此電梯界大多傾向于采用交流電機(jī)。</p><p><b>　?。?）計(jì)算傳動(dòng)效率</b>

86、;</p><p><b>　　傳動(dòng)總效率:</b></p><p>　　= 鏈承減絲= 0. 93 × × × 0.337 = 0.268 （2.37）</p><p>　　式中 鏈傳動(dòng)效率</p><p><b>　　承 球軸承傳動(dòng)效率</b&g

87、t;</p><p><b>　　減 減速器傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　絲 螺旋副傳動(dòng)效率</b></p><p>　?。?) 計(jì)算電機(jī)功率</p><p>　　上升部分所需舉升力:</p><p>　　F= G自 + G外= 51 000 + 40 00

88、0 = 9 1000(N ) （2.38）</p><p><b>　　電機(jī)功率</b></p><p>　　(kW ) （2.39）</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)【5】選用 Y160L-4電機(jī), 其功率P電= 15kW , 轉(zhuǎn)速=, 額定轉(zhuǎn)矩T

89、= 2.2N，同步轉(zhuǎn)速</p><p>　　2.5.2 齒輪傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算及尺寸確定</p><p>　　根據(jù)車庫(kù)的設(shè)計(jì)空間決定，選擇直齒圓錐齒輪正交傳動(dòng)作為一級(jí)減速裝置。因?yàn)橹饼X圓錐齒輪齒型簡(jiǎn)單，制造容易，最主要是成本較低廉。</p><p>　　大齒輪與大鏈輪之間傳動(dòng)比為 （2.40）</p><p>

90、　　初步設(shè)定大齒輪轉(zhuǎn)速為660，則 （2.41）</p><p><b>　?。?）選擇齒輪材料</b></p><p>　　選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，由表5-6查得硬度為；大齒輪正火，硬度，由圖5-32b查得；由圖5-33b查得</p><p>　　。由式（5-26）、（5-27）分別求得</p>

91、<p><b>　?。?.42）</b></p><p><b>　　（2.43）</b></p><p><b>　?。?.44）</b></p><p><b>　?。?.45）</b></p><p><b>　　取</b&

92、gt;</p><p>　?。?）齒輪主要參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由式（5-37），并當(dāng)一對(duì)齒輪為鋼制時(shí)，有</p><p>　　≥ （2.46）</p><p&

93、gt;　　計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　（2.47）</b></p><p><b>　　選齒寬系數(shù)。選取。</b></p><p>　　選取載荷系數(shù)。因小齒輪懸臂布置，取。</p><p>　　初算小齒輪大端分度圓直徑</p><p>　　≥

94、 （2.48）</p><p>　　確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)。選取。大端模數(shù)</p><p><b>　　（2.49）</b></p><p><b>　　查表5-10，取。</b></p><p><b>　　技術(shù)幾何尺寸</b></p><p>

95、;　　分度圓直徑 （2.50）</p><p><b>　?。?.51）</b></p><p><b>　　錐距 </b></p><p><b>　?。?.52）</b></p><p>　　齒寬

96、 （2.53）</p><p>　　齒頂高 （齒頂高系數(shù)） （2.54）</p><p>　　齒根高 （2.55）</p><p>　　分度圓錐角 （2.56）</p>&l

97、t;p><b>　?。?.57）</b></p><p>　　齒頂角 (2.58)</p><p>　　齒根角 (2.59)</p><p>　　頂錐角 (2.60)

98、 </p><p><b>　　(2.61)</b></p><p>　　根錐角 (2.62)</p><p><b>　　(2.63)</b></p><p>　　齒頂圓直徑(2-62)</p>&l

99、t;p><b>　　(2.64)</b></p><p><b>　　齒根圓直徑 </b></p><p><b>　　(2.65)</b></p><p><b>　　(2.66)</b></p><p>　　（3）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</

100、p><p>　　由式（5-54）可知</p><p>　　≤ (2.67)</p><p><b>　　確定的大值</b></p><p><b>　　(2.68)</b></p><p><b>

101、;　　由圖5-38查得</b></p><p>　　因?yàn)樗孕：诵↓X輪即可。</p><p>　　校核小齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度</p><p><b>　　(2.69)</b></p><p>　　故齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。</p><p>　　以上步驟中所用公式及查得的值均出自文獻(xiàn)【4】&

102、lt;/p><p>　　2.5.3鏈傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算及尺寸確定</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，從日常使用及成本的多方面考慮，2極減速裝置中選擇鏈傳動(dòng)比較合適。鏈傳動(dòng)是以鏈條為中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的特點(diǎn)。與齒輪傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)較易安裝，成本低廉；遠(yuǎn)距離傳動(dòng)（中心距最大可達(dá)十多米）時(shí)，鏈傳動(dòng)要比齒輪傳動(dòng)輕便得多。與帶傳動(dòng)比較，鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確；傳動(dòng)效率高；需要張緊

103、力小，壓軸力也小；結(jié)構(gòu)尺寸緊湊；能適應(yīng)較惡劣環(huán)境如油污多塵和高溫等場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)其中的滾子鏈廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、農(nóng)業(yè)、采礦、起重、紡織等各種機(jī)械的傳動(dòng)中，故本設(shè)計(jì)也將選擇改成傳動(dòng)鏈作為設(shè)計(jì)對(duì)象。</p><p>　　結(jié)構(gòu)螺旋副螺母轉(zhuǎn)速 </p><p><b>　　即從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速。</b></p><p>

104、;　　電機(jī)功率為，大齒輪轉(zhuǎn)速傳動(dòng)為水平布置，載荷平穩(wěn)。</p><p><b>　　（1）選擇鏈輪齒數(shù)</b></p><p>　　假設(shè)鏈速由表9-4選小鏈輪齒數(shù)。鏈傳動(dòng)速比；大鏈輪齒數(shù)合適。</p><p><b>　　確定額定功率</b></p><p>　　因?yàn)殒渹鲃?dòng)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，載荷平穩(wěn)，由

105、表9-3選，再由圖9-13，按查出，額定功率為</p><p><b>　　(2.70)</b></p><p>　　（3）初定中心距，確定鏈節(jié)數(shù)</p><p>　　一般按選取，當(dāng)有張緊裝置或托板時(shí)，可大于，初定中心距。由查表9-5得，則鏈節(jié)數(shù)</p><p><b>　　(2.71)</b>&l

106、t;/p><p><b>　　（4）確定鏈節(jié)距</b></p><p>　　根據(jù)和，查圖9-11可選得P=19.05</p><p><b>　　（5）驗(yàn)算鏈速</b></p><p>　　與假設(shè)相符。 (2.72)</p><p><b>

107、;　?。?）確定中心距</b></p><p>　　因，由表9-6查得，則</p><p><b>　　(2.73)</b></p><p>　?。?）求作用在軸上的力</p><p>　　工作壓力 </p><p>　　因?yàn)楣ぷ髌椒€(wěn)，

108、軸上的壓力 (2.74)</p><p>　　以上步驟中所用公式及查得的值均出自文獻(xiàn)【4】</p><p><b>　　（8）人工定期潤(rùn)滑</b></p><p><b>　?。?）鏈輪尺寸</b></p><p>　　分度圓直徑 </p><p>　　小鏈輪：

109、 （2.75）</p><p>　?。ㄖ涤杀?3-2-12可得。）</p><p>　　大鏈輪： （2.76）</p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　小鏈輪 </b></p>

110、<p><b>　?。?.77）</b></p><p><b>　　取平均值。</b></p><p><b>　　大鏈輪：同理取</b></p><p><b>　　分度圓弦齒高</b></p><p><b>　?。?.78）&l

111、t;/b></p><p><b>　　取平均值</b></p><p>　　齒根圓直徑 </p><p>　　小鏈輪： （2.79）</p><p>　　大鏈輪：mm （2.80）</p>

112、<p>　　齒側(cè)凸圓直徑 </p><p>　　≤?。ㄒ姳?3-2-12，見表13-2-1）</p><p>　　齒寬 </p><p>　　倒角寬 </p><p>　　梁柱直徑 </p><p>　　梁柱測(cè)量距 &

113、lt;/p><p>　　小鏈輪（奇齒數(shù)）：（ 見表13-2-12） （2.81）</p><p>　　大鏈輪（偶齒數(shù)）： （2.82）</p><p>　　（10）本鏈傳動(dòng)安裝時(shí)候，為水平布置輪，垂直布置鏈輪軸，需采用張緊裝置，選擇輪張緊，張緊輪安裝應(yīng)安裝在鏈條的從

114、動(dòng)邊最大下垂度的地方，其齒數(shù)應(yīng)不小于小鏈輪的齒數(shù)。根據(jù)此原則，此鏈傳動(dòng)的張緊輪與主動(dòng)輪相同鏈輪。</p><p>　?。?1）張緊輪軸的選擇</p><p>　　考慮到張緊輪軸安裝時(shí)候的軸向尺寸較長(zhǎng)，且只受彎矩不受轉(zhuǎn)矩，材料選擇時(shí)考慮其力學(xué)性能及經(jīng)濟(jì)性，選用調(diào)質(zhì)45鋼。再考慮到安裝時(shí)候的實(shí)際情況，一端車出螺紋，用螺母將他固定在槽鋼上。</p><p>　　設(shè)計(jì)結(jié)果：

115、滾子鏈型號(hào)12A—1302 GB/T 1243.1-83,鏈輪齒數(shù)中心距，壓軸力。</p><p>　　以上步驟中所用公式及查得的值均出自文獻(xiàn)【10】</p><p>　　2.5.4大齒輪中心軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(1)選擇軸的材料</b></p><p>　　中心軸主要是軸向支撐大齒輪和小鏈輪的，無(wú)特殊

116、要求，因而選用調(diào)制處理的45鋼。采用圓柱螺母軸向固定，這種方法固定可靠，裝拆方便，可承載較大軸向力。由于軸上的螺紋，使軸的疲勞強(qiáng)度降低。常用雙圓螺母或圓螺母與制動(dòng)墊圈固定軸端零件，當(dāng)零件間距較大時(shí)候，亦可用圓螺母代替套筒以減小結(jié)構(gòu)重量，本設(shè)計(jì)中就采用了圓螺母加制動(dòng)墊圈的軸向固定零件方法。（圓螺母和制動(dòng)墊圈的結(jié)構(gòu)尺寸見GB810—88，GB812—88及GB858—88）</p><p><b>　?。?

117、）估算校核軸徑</b></p><p>　　根據(jù)和大齒輪配合，大齒輪孔徑為，軸的徑為</p><p>　　據(jù)表12-4，按45鋼，??；輸出軸功率；輸出軸的轉(zhuǎn)速為。</p><p>　　根據(jù)公式（12-2）得</p><p><b>　?。?.83）</b></p><p><b&

118、gt;　　所以合適。 </b></p><p>　　以上步驟中所用公式及查得的值均出自文獻(xiàn)【4】</p><p>　?。?）軸承與軸承座選擇</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)【9】，軸徑為40mm，由于軸的剛性較大，承受徑向負(fù)載及徑向和軸向同時(shí)作用的聯(lián)合負(fù)載，因此選用單列向心球軸承，型號(hào)，軸承參數(shù)如下：</p><p>　　內(nèi)徑，外

119、徑，厚度，軸承座的外徑</p><p>　　第三章 成本估算及經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　3.1鋼結(jié)構(gòu)成本估算</p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)框架的成本估算是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的重要工作，它影響對(duì)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)和決策，在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行成本估算的目的是對(duì)產(chǎn)品及零部件的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)；尋求在設(shè)計(jì)中降低產(chǎn)品成本的依據(jù)和方向；亦可用以判別產(chǎn)品及零部件成本是否能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。&

120、lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)應(yīng)用重量估算法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行成本估算，目前熱軋槽鋼的重量成本系數(shù)為，</p><p>　　則生產(chǎn)成本約為元（出自文獻(xiàn)【12】）</p><p>　　3.2車庫(kù)建造及使用經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　3.2.1建造時(shí)的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　由上面計(jì)算結(jié)果可以看出，要想降低生產(chǎn)成本，

121、需要降低總體框架的質(zhì)量就可以實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該在保證框架能夠滿足使用要求的前提下，對(duì)框架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)變量為構(gòu)件截面積，并按型鋼規(guī)格取離散值，取停車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)骨架的總重量為優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)，為保證停車庫(kù)結(jié)構(gòu)骨架具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以結(jié)構(gòu)應(yīng)力和節(jié)點(diǎn)位移不大于許用值作為減輕結(jié)構(gòu)重量設(shè)計(jì)的約束條件，建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用約束優(yōu)化方法（例如增廣乘子法）對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。一般優(yōu)化設(shè)計(jì)方案較原方案會(huì)得到更經(jīng)濟(jì)的結(jié)果。</p>